(57)【要約】【課題】  この発明は、薬液塗布方法および装置に関し、塗布工程における基板の飛散防止，割れ防止，および薬液の使用量の削減を課題とする。【解決手段】  薬液を塗布する第１の面を上側にして半導体基板を基板支持部に設置させる第１工程と、前記薬液を噴霧する薬液噴霧部材を、前記半導体基板の第１の面の近傍であって、薬液を塗布すべき初期位置に移動させる第２工程と、所定の移動パターンに従って、前記初期位置から薬液噴霧部材を移動させると同時に、薬液噴霧部材から半導体基板の第１の面に向かって薬液を噴霧させる第３工程とを含む薬液塗布方法。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬液を塗布する第１の面を上側にして半導体基板を基板支持部に設置させる第１工程と、前記薬液を噴霧する薬液噴霧部材を、前記半導体基板の第１の面の近傍であって薬液を塗布すべき初期位置に移動させる第２工程と、所定の移動パターンに従って前記初期位置から薬液噴霧部材を移動させると同時に、薬液噴霧部材から半導体基板の第１の面に向かって薬液を噴霧させる第３工程とを含む薬液塗布方法。
【請求項２】
前記薬液が拡散防止膜形成材料であり、前記半導体基板が多角形形状の太陽電池用基板であり、前記半導体基板の第１の面が受光面でないことを特徴とする請求項１の薬液塗布方法。
【請求項３】
前記薬液噴霧部材の初期位置が、前記半導体基板の第１の面上の外周近傍領域であり、前記移動パターンが、半導体基板の外周に沿って一周するパターンであることを特徴とする請求項２の薬液塗布方法。
【請求項４】
前記薬液噴霧部材が、収容された薬液を負圧吸引しながら霧状に出力する噴霧機構を備えたことを特徴とする請求項１，２または３に記載したいずれかの薬液塗布方法。
【請求項５】
前記第３工程が、前記基板支持部を囲むように基板支持部に搭載された半導体基板の位置よりも下方に設置された回り込み防止板と、前記基板支持部との間の空間に、下方から前記半導体基板に向かって、前記第１の面と反対側の第２の面に、前記噴霧された薬液が回り込まない程度の流量のガスを噴出させる処理を含むことを特徴とする請求項１の薬液塗布方法。
【請求項６】
前記基板支持部が複数個の半導体基板を支持しうる支持部材を備え、前記薬液噴霧部材が複数個のノズルを備え、前記第２工程において、各半導体基板ごとにそれぞれ対応するノズルを初期位置に移動させ、前記第３工程において、複数個のノズルを、それぞれ所定の移動パターンに従って移動させ、各ノズルに対応する半導体基板の第１の面に向かって各ノズルから薬液を同時に噴霧させることを特徴とする請求項１の薬液塗布方法。
【請求項７】
半導体基板を支持する基板支持部と、薬液を霧状に噴霧して半導体基板の第１の面に塗布する薬液噴霧部と、薬液噴霧部を前記支持された半導体基板の第１の面上の近傍に配置させ、かつ所定の移動パターンに従って薬液噴霧部を移動させる移動制御部と、移動制御部が薬液噴霧部を移動中に、半導体基板の第１の面内の特定領域に薬液を塗布させる噴霧制御部とを備えたことを特徴とする薬液塗布装置。
【請求項８】
前記薬液が拡散防止膜形成材料であり、前記半導体基板が多角形形状の太陽電池用基板であり、前記半導体基板の第１の面が受光面でなく、前記移動パターンが半導体基板の外周に沿って一周するパターンであり、前記薬液を塗布する領域が前記第１の面上の外周近傍領域であることを特徴とする請求項７の薬液塗布装置。
【請求項９】
前記基板支持部の基板搭載面を半導体基板の面積よりも小さくし、前記基板支持部を囲むように、基板支持部に搭載された半導体基板の位置よりも下方であって基板支持部と所定の距離ｄだけ離れた位置に設置された回り込み防止板と、前記所定の距離ｄによって形成された空間に、下方から前記半導体基板に向かって所定流量のガスを噴出させるガス噴出部とを、さらに備えたことを特徴とする請求項７または８に記載したいずれかの薬液塗布装置。
【請求項１０】
前記薬液噴霧部は、収容された薬液を負圧吸引しながら薬液を霧状に出力する噴霧機構を備えたことを特徴とする請求項７乃至９に記載したいずれかの薬液塗布装置。
【請求項１１】
前記基板支持部が複数個の半導体基板を支持しうる支持部材を備え、前記薬液噴霧部が複数個のノズルを備え、前記移動制御部が、前記複数個のノズルをそれぞれ対応する半導体基板近傍に配置させた後、所定のパターンに従って移動させることを特徴とする請求項７の薬液塗布装置。
【請求項１２】
半導体基板を支持する基板支持部と、薬液を霧状に噴霧して半導体基板の第１の面に塗布する薬液噴霧部と、薬液噴霧部を前記支持された半導体基板の第１の面上の近傍に配置させ、かつ半導体基板の外周に沿って薬液噴霧部を移動させる移動制御部と、移動制御部が薬液噴霧部を移動中に、半導体基板の第１の面内の外周近傍領域に薬液を塗布させる噴霧制御部とを備えた薬液塗布装置を用いて、薬液を塗布する第１の面を上側にして前記半導体基板を前記基板支持部に支持させる第１工程と、前記移動制御部が、前記薬液噴霧部を、前記半導体基板の第１の面の近傍であって薬液を塗布すべき初期位置に移動させる第２工程と、所定の移動パターンに従って、前記初期位置から薬液噴霧部を移動させると同時に、前記噴霧制御部が薬液噴霧部から半導体基板の第１の面に向かって薬液を噴霧させる第３工程とを実行することからなる薬液塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、薬液塗布方法および薬液塗布装置に関し、特に、太陽電池に用いられる半導体基板の裏面に、拡散防止膜形成材料を塗布する方法および塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板にレジストなどの薬剤を塗布する方法として、半導体基板の上に塗布すべき薬剤を滴下して、基板を高速回転させて、その薬液を基板の塗布面全体に塗布する方法（スピンコート法と呼ぶ）が利用されている（たとえば、特許文献１参照）。
このようなスピンコート法では、半導体基板を回転台に真空吸着し、回転台を高速回転することにより、基板表面に滴下された薬液を基板表面に塗り広げる。
薬液が基板の回転中心部に滴下された場合は、薬液は回転の遠心力により中心部から外周部に向けて広がり、基板表面全体に薬液が塗布されるが、薬液の一部分は、回転の遠心力のために、基板外周部から外へ飛び散る。
【０００３】
また、このようなスピンコート法を用いて、半導体基板の表面上にレジストを塗布する場合、不必要にレジストが基板の裏面に回り込まないようにするため、基板の裏面の外周部に近接する位置に、遮蔽部材を設けた薬液塗布装置も提案されている（特許文献２参照）。
また、スピンコート法によりレジストを塗布する場合に、基板の裏面にレジストが付着して基板の汚濁等を防止するために、基板の塗布面と反対側の裏面の下側領域が高圧となり、その下側領域から基板の外周部の外部へ向かって気流を発生させる薬液塗布方法も提案されている（特許文献３参照）。
【０００４】
また、太陽電池に用いる半導体基板も、同様のスピンコート法を用いて、基板の一方の表面にドーパント液（たとえばＰ2Ｏ5等を含む液）を塗布している。
スピンコート法により、ドーパント液（薬液１０３）を塗布する場合、図６（ａ）に示すように、回転ステージ１００に吸着された基板１０２を回転させることにより、ノズル１０１から滴下された薬液１０３は、基板１０２の表面全体に塗布される。しかし、図６（ｂ）に示すように、基板の外周部の側面、および側面を伝って基板の裏面１０４にまで、ドーパント液１０３′が塗布されてしまう。
【０００５】
一般に、太陽電池の基板には、その表面と裏面に、それぞれ電極を形成し、この電極間に発生する電流を取り出しているが、両電極が電気的に接続されないようにする必要がある。
図６（ｂ）に示したように、ドーパント液１０３が裏面１０４に回り込むことは、両電極の絶縁不良となる場合もあるので、種々の工夫が提案されている（たとえば、特許文献４参照）。
【０００６】
この特許文献４では、表面に形成されるＰＮ接合層が裏面に形成されないようにするために、裏面１０４にマスク液塗布膜を形成するものが記載されている。
このマスク液１０５は、表面に塗布するドーパント液１０３が裏面に回り込むのを防止するためのもので、拡散防止膜としての役割を果たすものであり、裏面全体に塗布する必要はなく、裏面の外周部の辺に沿って帯状に形成すればよい。このように裏面の外周の近傍だけにマスク液を塗布する場合は、薬液の滴下位置を、基板の中心から外周方向にずれた位置とすればよい。
【０００７】
しかし、図７に示すように、基板の形状が四角形等の角形基板１０２の場合は、基板１０２を回転ステージ１００に真空吸着して回転すると、矢印で示す塗布領域にマスク液が塗布されることになるが、塗布する必要のない余分な領域にもマスク液１０５が塗布されてしまい、液が無駄となる。たとえば、図７において、四角形の各頂点付近は、これほど大きな領域に塗布する必要はなく、マスク液１０５が四角形の各辺から一定の幅（たとえば数ｍｍ程度）を持った領域のみに塗布すれば十分である。
【０００８】
【特許文献１】特開昭６２−１２１６７０号公報
【特許文献２】特開２００１−１１０７１４号公報
【特許文献３】特開２０００−４９０７５号公報
【特許文献４】特公平６−８２８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のスピンコート法を用いた薬液塗布方法では、基板を高速回転する装置が必要であり、さらに、回転ステージと基板とが密着するような真空吸着機構が必要となる。しかし、基板の吸着面に凹凸がある場合は、吸着が不十分となり、高速回転時に基板が飛び散る場合もあった。特に太陽電池に用いる基板は、その厚さが３００μｍ程度と非常に薄いので、吸着面に微小な凹凸があるだけで吸着が不十分となり、基板が飛び散ることが多い。
【００１０】
また、吸着力を強くすると、基板の厚さが非常に薄いので、高速回転時に基板が割れてしまうことがあった。すなわち、太陽電池用の基板は、必要以上に吸着力を強くすることはできなかった。
【００１１】
また、スピンコート法では、基板を高速回転するため、滴下した薬液が基板の外周部から外へ飛び散ることは避けられず、飛散防止カバーなどを取り付ける必要があった。
さらに、飛び散った薬液は無駄となるので、外部に薬液の回収処理機構を設けることも考えられるが、完全な回収は不可能である。また、裏面への必要以上の薬液塗布を防止することも困難であるので、薬液の使用量がどうしても多くなってしまう。
【００１２】
そこで、以上のような事情を考慮してなされたものであり、基板の飛散防止，基板の割れ防止および塗布する薬液の使用量の削減等が可能な薬液塗布方法および装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明は、薬液を塗布する第１の面を上側にして半導体基板を基板支持部に設置させる第１工程と、前記薬液を噴霧する薬液噴霧部を、前記半導体基板の第１の面の近傍であって薬液を塗布すべき初期位置に移動させる第２工程と、所定の移動パターンに従って前記初期位置から薬液噴霧部を移動させると同時に、薬液噴霧部から半導体基板の第１の面に向かって薬液を噴霧させる第３工程とを含む薬液塗布方法を提供するものである。
【００１４】
また、半導体基板を支持する基板支持部と、薬液を霧状に噴霧して半導体基板の第１の面に塗布する薬液噴霧部と、薬液噴霧部を前記支持された半導体基板の第１の面上の近傍に配置させ、かつ半導体基板の外周に沿って薬液噴霧部を移動させる移動制御部と、移動制御部が薬液噴霧部を移動中に、半導体基板の第１の面内の外周近傍領域に薬液を塗布させる噴霧制御部とを備えたことを特徴とする薬液塗布装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、半導体基板を回転することなく固定した状態で塗布処理をしているので、従来のスピンコート法に比べて塗布工程における基板の飛散や割れなどによる破損を少なくすることができ、製造基板の歩留りを向上させることができる。
また、半導体基板を回転させないことで半導体基板の固定に必要な吸着力も従来よりも少なくてすむので、基板の割れを少なくすることができ、歩留りを向上できる。さらに、回転機構や飛散防止カバーが不要となるので、塗布装置の簡素化，小型化，コストダウン化が図れる。
また、薬液噴霧部材を移動させて基板上に薬液を塗布するようにしているので、所望の領域のみに必要量の薬液を塗布することができる。したがって薬液の使用量を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
この発明の薬液塗布方法は、薬液を塗布する第１の面を上側にして半導体基板を基板支持部に設置させる第１工程と、前記薬液を噴霧する薬液噴霧部材を、前記半導体基板の第１の面の近傍であって、薬液を塗布すべき初期位置に移動させる第２工程と、所定の移動パターンに従って、前記初期位置から薬液噴霧部材を移動させると同時に、薬液噴霧部材から半導体基板の第１の面に薬液を噴霧させる第３工程とを含むことを特徴とする。ここで、第１の面とは、薬液の塗布面を意味する。
【００１７】
ここで、この薬液塗布方法は、前記薬液が拡散防止膜形成材料であり、前記半導体基板が多角形形状の太陽電池用基板であり、前記半導体基板の第１の面が太陽光の受光面でない場合に適用できる。
また、この発明の太陽電池用基板では、太陽光の受光面でない側の面を裏面といい、太陽光の受光面を表面と称することにする。
また、前記薬液噴霧部材の初期位置は、前記第１の面上の外周近傍領域とし、前記移動パターンを、半導体基板の外周に沿って一周するパターンとしてもよい。
外周近傍領域とは、基板の外周から一定の幅を持った帯状の領域を意味し、たとえば図５に示すような領域である。
また、前記薬液噴霧部材は、収容された薬液を負圧吸引しながら霧状に出力する噴霧機構を備えたものが好ましい。
【００１８】
さらに、前記第３工程において、前記基板固定部を囲むように基板固定部に搭載された半導体基板の位置よりも下方に設置された回り込み防止板と、前記基板固定部との間の空間に、下方から前記半導体基板に向かって、前記第１の面と反対側の第２の面に、前記噴霧された薬液が回り込まない程度の流量のガスを噴出させる処理を行うことが好ましい。
第２の面とは、塗布面である第１の面の裏側の面を意味する。
【００１９】
また、前記基板支持部が複数個の半導体基板を支持しうる支持部材を備え、前記薬液噴霧部材が複数個のノズルを備え、前記第２工程において、各半導体基板ごとにそれぞれ対応するノズルを初期位置に移動させ、前記第３工程において、複数個のノズルを、それぞれ所定の移動パターンに従って移動させ、各ノズルに対応する半導体基板の第１の面に向かって各ノズルから薬液を同時に噴霧させるようにしてもよい。
【００２０】
また、この発明は、半導体基板を支持する基板支持部と、薬液を霧状に噴霧して半導体基板の第１の面に塗布する薬液噴霧部と、薬液噴霧部を前記固定された半導体基板の第１の面上の近傍に配置させ、かつ所定の移動パターンに従って薬液噴霧部を移動させる移動制御部と、移動制御部が薬液噴霧部を移動中に、半導体基板の第１の面内の特定領域に薬液を塗布させる噴霧制御部とを備えたことを特徴とする薬液塗布装置を提供するものである。
【００２１】
ここで、前記薬液を塗布する半導体基板は、多角形形状であり、厚さが１００μｍ以上５００μｍ以下の太陽電池に用いられる基板を用いることができる。
また、基板が太陽電池用基板の場合、前記薬液は拡散防止膜形成材料であり、前記半導体基板の第１の面が太陽光の受光面でないものとしたとき、薬液を塗布する領域は、第１の面上の外周近傍領域であって、薬液噴霧部の移動パターンは基板の外周に沿って一周するパターンとする。
【００２２】
また、この発明の薬液塗布装置は、前記基板支持部の基板搭載面を半導体基板の面積よりも小さくし、前記基板支持部を囲むように、基板支持部に搭載された半導体基板の位置よりも下方であって基板支持部と所定の距離ｄだけ離れた位置に設置された回り込み防止板と、前記所定の距離ｄによって形成された空間に、下方から前記半導体基板に向かって所定流量のガスを噴出させるガス噴出部とをさらに備えてもよい。
【００２３】
さらに、前記基板支持部が複数個の半導体基板を支持しうる支持部材を備え、前記薬液噴霧部が複数個のノズルを備え、前記移動制御部が、前記複数個のノズルをそれぞれ対応する半導体基板近傍に配置させた後、所定のパターンに従って移動させるようにしてもよい。
【００２４】
また、この発明は、半導体基板を支持する基板支持部と、薬液を霧状に噴霧して半導体基板の第１の面に塗布する薬液噴霧部と、薬液噴霧部を前記支持された半導体基板の第１の面上の近傍に配置させ、かつ半導体基板の外周に沿って薬液噴霧部を移動させる移動制御部と、移動制御部が薬液噴霧部を移動中に、半導体基板の第１の面内の外周近傍領域に薬液を塗布させる噴霧制御部とを備えた薬液塗布装置を用いて、薬液を塗布する第１の面を上側にして前記半導体基板を前記基板支持部に支持させる第１工程と、前記移動制御部が、前記薬液を噴霧する薬液噴霧部を、前記半導体基板の第１の面の近傍であって薬液を塗布すべき初期位置に移動させる第２工程と、所定の移動パターンに従って、前記初期位置から薬液噴霧部を移動させると同時に、前記噴霧制御部が薬液噴霧部から半導体基板の第１の面に向かって薬液を噴霧させる第３工程とを実行することからなる薬液塗布方法を提供するものである。
【００２５】
以下、図面を使用して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の実施例の記載によって、この発明が限定されるものではない。
図１に、この発明の一実施例の薬液塗布装置の構成ブロック図を示す。
この発明の薬液塗布装置は、薬液を霧状に出力するノズル１（薬液噴霧部）と、基板を動かないように支持する基板支持部２と、塗布する薬液の回り込みを防止するためのガスを噴出させるガス噴出制御部３と、ノズル１を移動させる移動制御部４と、ノズル１の口から薬液を噴霧させる量を制御する噴霧制御部５と、基板を基板固定部２に吸着させる吸着制御部６と、前記各制御部（３，４，５，６）の動作をタイミングよく制御するコントローラ７とから構成される。
【００２６】
コントローラ７は、たとえば、ＣＰＵ７１，ＲＯＭ７２，ＲＡＭ７３，タイマー，Ｉ／Ｏコントローラなどからなるマイクロコンピュータを用いることができる。このＲＯＭ７２またはＲＡＭ７３には、各制御部の動作をコントロールする手順が記載された制御プログラムが記憶され、この制御プログラムに基づいてＣＰＵ７１が動作することにより、この発明の薬液塗布処理が実行される。
【００２７】
ノズル１は、薬液をタンクに一定量ためておき、噴出口付近に設けられた弁を開閉するなどして所定の圧力で薬液を噴出口から出力するものである。ただし、この発明では、基板は回転させずに、ノズルを移動させて基板の特定領域に薬液を塗布するので、単に薬液を滴下させるのではなく、薬液を霧状に基板に吹きつけるような機構を備えていることが好ましい。
たとえば、一定の圧力をかけておいて、弁を開いたときに薬液が霧状に噴き出すようなスプレーノズルを用いることが好ましい。さらに、薬液を基板上に均一に塗布しかつ塗布面と反対側の面に回り込まないようにするために、薬液をためておくタンクの上方に負圧を印加して、薬液を負圧吸引しながら、比較的弱い圧力で薬液を噴霧するような機構を有する負圧吸引タイプのノズルを用いることが好ましい。
【００２８】
基板支持部２は、太陽電池に用いる半導体基板を載せる固定台１０（図２参照）であり、基板を載せる部分がフラットな金属製の台を用いることが好ましい。また、基板支持部２は回転させないので、従来のような回転機構は備えなくてよい。基板１２は、薬液を塗布する面（塗布面，第１の面）を上側にして、固定台１０に搭載される。
ただし、基板を単に載せるだけでは、基板を動かないように支持することはできないので、基板を固定する機構を備えることが好ましい。たとえば、図４に示すように、固定台１０の搭載面に複数の吸着口１９をあけ、この吸着口を通して下方から搭載した基板１２を真空吸着できるような構造とすることが好ましい。
【００２９】
また、固定台１０の基板搭載面の面積は、搭載する基板１２の面積よりも小さいことが好ましい。これは、塗布薬液が基板搭載面上に残り、次の基板に転写されることを防ぐためである。そして、図４に示すように上方から見ると、点線で示された外形の半導体基板１２は、固定台１０の搭載面全体を覆うように位置決めされて固定される。なお、このような基板の位置決めは、基板１２を固定台１０に載せるための基板搬送部（図示せず）により行えばよい。
【００３０】
移動制御部４は、ノズル１を移動させるための部分であり、コントローラ７からの指示に基づいて、ノズル１を基板の塗布面と対向する基板近傍の初期位置に移動させ、薬液の塗布時には、所定の塗布領域に薬液が噴霧されるように、所定の移動パターンに従って、ノズル１を一定の速度で移動させるものである。
噴霧制御部５は、コントローラ７からの指示に基づいて、ノズル１の噴出口から出力される薬液の噴霧量をコントロールするものである。
吸着制御部６は、前記した固定台１０に設けられた吸着口１９を通して、基板を真空吸着するためのものであり、真空引きのポンプを用いることができる。
【００３１】
ガス噴出制御部３は、薬液の塗布時に、噴霧した薬液が塗布面の反対側の面（第２の面）に回り込むのを防止するための機構であり、たとえば、図３に示したような回り込み防止板１５と、ガス噴出部１６とから構成される。
回り込み防止板１５は、図４に示すように固定台１０の近傍で、固定台１０を囲むように固定台１０に搭載された基板１２の位置の下方であって、固定台１０と所定の距離ｄだけ離れた位置に設けられ、固定台１０に基板１２を搭載したときに、基板１２の端部と防止板１５との間にすき間ができる程度の位置に配置される。この所定の距離ｄやすき間は、基板の種類や塗布条件により異なるものであり、一義的に決められないが、たとえば、所定の距離ｄは、２ｍｍ〜１０ｍｍ程度とすることができる。
【００３２】
ガス噴出部１６は、固定台１０と回り込み防止板１５の下部に設けられ、固定台１０と回り込み防止板１５のすき間（図４のガス流路１８）に、図３に示すように、固定台１０の下方から基板の方に向かって、ガス１７を噴出するものである。
噴出させるガス１７としては、たとえば窒素などの不活性ガスを用いることができる。また、その流量は、噴霧された薬液１３が塗布面と反対側の面（第２の面）に回り込まない程度の流量とし、たとえば薬液の噴霧流量とほぼ同じか、少し弱い程度とすることが好ましい。ガス１７は、図３(ａ)，(ｂ)の矢印で示すような方向に向かって流れる。
図３（ｂ）に示すように、薬液１３とガス１７とが基板１２の側面付近で衝突し、薬液１３もガス１７も外方に向かって流れることになるので、薬液１３は、薬液塗布面と反対側の面（第２の面）には回り込まないようにできる。
【００３３】
また、半導体基板への薬液の塗布を１台の薬液塗布装置を用いて、基板１枚ずつ行ってもよいが、生産効率向上の観点から、１台の薬液塗布装置に複数個の半導体基板を支持することのできる固定台と、複数個の薬液噴霧部材（ノズル）を備え、同じ移動パターンでもって複数個のノズルを移動させ、同時に、複数個の半導体基板に薬液を噴霧するようにしてもよい。これによれば、半導体基板への薬液の塗布の効率を向上させることができる。
【００３４】
この発明の薬液塗布装置は、以上のような構成を備えたものであるが、以下に、この薬液塗布装置を用いて、太陽電池に用いられる半導体基板１２に、薬液を塗布する実施例について説明する。
ここでは、太陽電池に用いる半導体基板１２は、図２に示すように角形基板を用いるものとする。
ただし、図２に示すような四角形形状に限定するものではなく、三角形状でも五角形状でもよく、一般に多角形形状であってもよい。また、従来と同様に円形基板を用いることもできる。また、半導体基板１２の厚さは、１００μｍ以上、５００μｍ以下とする。
【００３５】
半導体基板１２は、シリコン等の材料で作成された基板を用い、太陽光が照射される側の面（表面と呼ぶ）には、ドーパント液が塗布され、表面と反対側の面（裏面１４と呼ぶ）には拡散防止膜形成用の薬液１３が塗布される。
基板１２の表面に塗布されるドーパント液は、たとえば、拡散源となる材料（Ｐ2Ｏ5等）を含む薬液である。
また、基板の裏面１４に塗布される薬液１３は、たとえばチタン酸を含む液（ＴＧ：チタングラス）であり、さらに詳しくは、エチルアルコール１００ｃｃ，チタン酸イソプロピル２０ｃｃ，酢酸１０ｃｃをこの割合で混合した薬液を用いることができる。
【００３６】
まず、太陽電池用基板の全体的な製造工程について説明する。
この発明の太陽電池用基板は、たとえば次のような工程により製造される。
工程ａ：シリコン基板のエッチング工程
ここでは、半導体基板として、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ程度の大きさの長方形状のシリコン基板を用意し、基板面の平滑化と、発電層内に効率よく光を閉じ込めるためのテクスチャ構造を作るために、NaOH水溶液などを用いて、基板のシリコン基板面上の部分をエッチング処理する。
工程ｂ：表面塗布工程
ここでは、基板の太陽光が照射される側の面（表面）に、拡散源（Ｐ2Ｏ5等）を含むドーパント液を塗布する。基板は、表面を上側にして、固定台１０に搭載される。
【００３７】
工程ｃ：裏面塗布工程
ここでは、基板の太陽光が照射されない側の面（裏面）に、拡散防止膜形成材料を塗布する。拡散防止膜は、裏面の外周近傍領域に形成する。基板は裏返され、裏面を上側にして固定台１０に搭載される。この工程ｃの詳細は後述する。
工程ｄ：拡散工程
拡散炉で熱処理（８５０〜９５０℃）することにより、基板の表面に塗布したドーパント液に含まれていた拡散源を基板表面内部に拡散させ、ｎ+層を形成する。
工程ｅ：拡散防止膜の剥離工程
工程ｃで形成された拡散防止膜を剥離する。剥離は、たとえば、HF水溶液などを用いて行えばよい。
工程ｆ：反射防止膜の形成工程
PVD（physical vapor deposition）法やCVD（chemical vapor deposition）法などを用いて、基板の表面に、反射防止膜形成材料（たとえば、SiO，TiO2，Ta2O5など）を堆積する。
【００３８】
工程ｇ：電極印刷工程
基板の表面の所定の位置に、第１電極を形成し、基板の裏面のできるだけ広い領域に第２電極を形成する。第１電極材料としては、たとえばAgを用い、第２電極材料としては、Alを用いることができる。この電極形成は、たとえば、印刷法や蒸着法やメッキ法で行うことができる。
工程ｈ：ハンダディップ工程
工程ｇで形成した電極に、メッキを施して、はんだを被覆する。
以上の工程により一枚の太陽電池基板が製造され、その後所定の電気特性検査を行うことにより完成される。
【００３９】
上記工程のうち、工程ｂとｃでは、図１に示したこの発明の薬液塗布装置を用いてそれぞれの面に薬液を塗布する。
工程ｂにおいて、ドーパント液は基板の表面全体に塗布されるが、ある位置に固定されたノズル１１から噴霧されるドーパント液によって塗布される領域はごく小さな領域に限られるので、基板表面全体をなぞるように、ノズル１１を移動させて塗布する。たとえば、四角形状の表面の場合は、外周のある辺に平行な左右方向にノズル１１を移動させ、ドーパント液を外周まで塗布した後、上下方向に一定距離だけずらして、さきほどの移動とは逆の方向にノズルを移動させてドーパント液を塗布し、その後この移動パターンを繰り返せばよい。
【００４０】
工程ｃでは、後述するような移動パターンで、ノズルを移動させる。
ノズルのこの移動パターンはこれに限るものではなく、基板の形状や大きさに対応させて、任意のパターンを採用することができる。移動パターンは、コントローラ７のＲＯＭ等に記憶されるプログラムに組み込んでおけばよい。
【００４１】
図２に、この発明において、半導体基板１２の裏面１４に、薬液１３（拡散防止膜形成材料）を塗布する工程ｃの説明図を示す。
【００４２】
図２（ａ）は、薬液１３を塗布する領域を示した斜視図であり、図２（ｂ）は、その断面の一部分を示した図である。ここで、薬液１３は、基板１２の裏面１４内の外周近傍の一定の幅を持った領域（外周近傍領域と呼ぶ、ハッチング部分）に塗布される。
【００４３】
この発明の工程ｃにおける裏面１４への拡散防止膜形成材料の塗布処理は、主として次の３つの工程からなる。
（１）第１工程
太陽電池の半導体基板１２を、固定台１０に位置決めして搭載し、真空吸引によって基板１２を動かないように固定する。このとき、裏面１４に薬液１３を塗布できるように、半導体基板１２の裏面１４を上側にして搭載する。
（２）第２工程
次に、ノズル１１を、基板の裏面１４の外周近傍領域（図５参照）であって、薬液１３を塗布すべき初期位置Ｉ0に移動させる。
（３）第３工程
ここでは、次の３つの処理を、同時に行う。
(i)  所定の移動パターンに従って、ノズル１１を初期位置Ｉ0から順に移動させる。
(ii)  ノズル１１から基板の裏面１４に向かって、薬液１３を噴霧させる。
(iii)  回り込み防止板１５と固定台１０との間の空間に、下方から基板１２に向かって、ガス１７を噴出させる。
（４）上記第３工程を、ノズル１１が基板１２の外周に沿って一周し初期位置に戻るまで行う。
【００４４】
前記したように、基板１２は移動できないように固定台１０に吸着して設置されているので、薬液が均一に塗布されるようにノズル１１を一定速度で移動させる。ノズル１１の移動制御は、コントローラ７の指令に基づいて、移動制御部４が行う。
図５に、ノズルの移動パターンの一実施例の説明図を示す。
たとえば、まず、ノズル１１を基板の裏面１４の近傍であって薬液を塗布すべき初期位置Ｉ0に移動させ、次に図５に示したように、裏面１４の外周近傍領域を一周するように、ノズル１１の位置を動かせばよい。
図２には示していないが、固定台１０の周囲および下方には、図３（ａ）に示したような回り込み防止板１５と、ガス噴出部１６とが配置される。そして、薬液１３の塗布を行っているときは、図３に示したように、回り込み防止板１５と基板１２のすき間（図４のガス流路１８）を通して、薬液１３が基板の塗布面と反対側に回り込まないような程度の流量で、ガス１７を常に上方に噴出させておく。
【００４５】
また、後工程の工程ｇで、裏面１４に形成する第２電極の面積をできるだけ広くとることができるようにするために、薬液１３を塗布することによって形成される拡散防止膜の幅（図５のｗ）は、できるだけ狭いことが好ましいが、たとえば、基板の外周から１０ｍｍ程度以下とすることが好ましい。また、さらに好ましくは、裏面に形成される拡散防止膜の幅ｗは、１ｍｍ〜３ｍｍの範囲であればよい。
【００４６】
以上のような方法で、太陽電池の半導体基板の裏面に、拡散防止膜形成材料を塗布した場合には、次のような効果が奏される。
半導体基板を回転することなく固定しているので、基板が飛び散ることはなく、従来のスピンコート法に比べて太陽電池基板の歩留りを改善できる。また、基板を固定するために真空吸着するが、基板を回転させないので、スピンコート法に比べて吸着力は小さくてすむ。したがって、真空吸着に起因する基板の割れが少なくなるので、太陽電池基板の歩留りを改善できる。
従来のスピンコート法を実施するときに必要であった回転機構や飛散防止カバーなどが不要となるので、装置の構成が簡素化でき、コストダウン化を図ることができる。ノズルを移動させて所望の領域に拡散防止膜形成材料を塗布するので、かかる材料の使用量が削減でき、コストダウン化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明の薬液塗布装置の一実施例の構成ブロック図である。
【図２】この発明において、基板の裏面への薬液塗布の説明図である。
【図３】この発明において、薬液の回り込み防止処理の説明図である。
【図４】この発明において、固定台および回り込み防止板の配置説明図である。
【図５】この発明において、基板の裏面への薬液塗布のためのノズルの移動パターンの説明図である。
【図６】従来のスピンコート法による薬液塗布処理の説明図である。
【図７】従来のスピンコート法による薬液塗布処理の説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  薬液噴霧部（ノズル）
２  基板支持部
３  ガス噴出制御部
４  移動制御部
５  噴霧制御部
６  吸着制御部
７  コントローラ
１０  固定台
１１  ノズル
１２  半導体基板
１３  薬液
１４  裏面
１５  回り込み防止板
１６  ガス噴出部
１７  ガス
１８  ガス流路
１９  吸着口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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